机械设计课程设计总结大全11篇

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一、机械设计课程设计存在的问题

目前，我国大多数高校机械类学生通常在第5学期进行机械设计课程设计，该设计是学生学完工程制图、工程力学、机械原理、机械设计课程后完成的一门较为综合的课程设计，同时，这也是为学生毕业设计和今后工作后机械设计能力培养奠定一定基础。但是长期一成不变的课程设计时间和题目，以及传统的教学模式，早已不能满足现代信息快速发展的今天。

1.传统的课程设计时间短。机械设计课程设计通常是在《机械设计》课程结束以后的3周内进行，在期末的这3周中学生考试科目较多，很难集中精力集中时间做好课程设计。由于目前招生人数的增加，而指导老师的数量并没有增加，这就造成了老师精力不足，最终导致课程设计的质量越来越低。学生没有足够的时间保证，导致学生思考问题不认真、不周全，照搬照抄，计算绘图盲目仓促，难以达到课程设计所设置的目的要求。课程设计由于时间紧张，工作量大，老师不能及时地鼓励学生的创新设计，从而限制了学生创新能力的培养。而对于学生单一的、不协作的课程设计，时间紧张，思维狭窄而受限就更难以充分发挥学生的创新才能。虽然有一些学生有好的想法，但是没有充足的时间考虑，加上老师对学生的监管不到位，没有老师的认真点拨和指导导致学生的创新能力受到限制。

2.课程设计题目陈旧、缺乏创新。机械设计课程设计通常选择一般用途的机械传动装置或简单机械。通常以齿轮减速器或蜗杆减速器为主体的机械传动装置作为设计课题。因为减速器包括了机械设计课程的大部分零件，具有典型的代表性。传统的课程设计重点是巩固和加强所学的理论知识，设计题目和给定数据多年不变，只需要按设计任务中给定的数据、方案及规定的设计方法完成一定的工作量即可，这就导致了相互抄袭的后果。学生缺乏主动性、积极性，教师缺乏新思维，师生同受其害。同时，传统课程设计题目与专业、毕业设计相关度不大，使得学生所学专业课程无用武之地，缺乏学习兴趣，设计与专业课程学习不同步达不到学以致用的目的和充分培养学生理论联系实际的能力。

3.考核方式较为传统死板，没有调动学生的积极性。教师对课程设计的考核方式也过于简单，学生最后提交的是图纸说明书等纸质材料，由于学生考试的穿插，加上期末老师的年终总结任务较多，用于集中指导的时间少，教师只凭印象批阅说明书和图纸，自行决断，确定最终得分。整个课程设计过程前期组织动员工作准备不充分，缺乏师生的交流与互动，对学生的监督与管理不严，部分学生的抄袭很难评判。考核缺乏标准性和透明度，助长了懒惰学生抄袭的不良风气，影响了勤奋好学学生的积极性，严重违背了课程设计教学的初衷。

二、改革手段和方法

针对目前课程设计学生态度不积极、时间较短、流于形式等现象，我们就本科生专业实习提出“长时间课程设计”的概念，即在机械设计课程初进行持续近一个学期的时间，以加强学生创新能力训练，锻炼学生在工作中解决实际问题的能力。这一概念通过近几年的实施取得了一定的成果，但有些方式仍需继续探讨。

1.采用“化整为零”法。通过将课程设计融入平时课程作业中，学生在进行课程学习时，有的放矢，应用所学知识完成课程设计计算工作；课程设计中先进设计方法和手段的训练，使学生在实践中应用设计软件，掌握三维建模知识，了解虚拟装配过程。在平时上课时完成课程设计的计算部分，课程设计节省的计算时间用于对学生的应用现代设计软件，开展先进设计方法训练及应用；增强实践性环节教学，建议实验室允许学生借出减速器模型，在课程设计室内使用，从而通过先进设计方法训练和增强实践能力，提高学生设计能力和综合素质。“化整为零”法推动课程设计的改革。根据教学大纲的要求，在不减少学生的设计工作量的前提下，采用“化整为零”法来完成课程设计任务，就是在开始讲述机械设计部分的时候就把课程设计任务书发给学生，将课程设计的部分计算内容（如带传动设计、齿轮传动的设计）放在机械设计课程教学时，作为课外作业布置给学生，这样可以发挥学生学习的主动性和积极性，同时老师在日常教学期间通过批改课程设计作业，及时地发现学生的计算错误或不合理的设计，督促学生及时改正。

2.在课程设计中引入现代设计软件，提高学生的兴趣。学生在机械制图课程教学中已经学习了Auto-CAD，但是没有把它与具体的工程设计结合起来。我们根据学生的具体情况，在课程设计中以不同的方式把计算机CAD技术应用到设计中，鼓励一般的学生能够进行零件的平面CAD绘图，对于基础好的学生鼓励他们对零件进行三维CAD绘图或者运用UG、Pro/E、SolidWorks软件绘图，也可以在电脑上完成装配图的绘制。机械设计基础的课程设计并不是孤立的，它不仅是与任课指导教师有关的教学活动，也是在先修的相关课程基础上的实践教学环节。因此，可在设计中聘请制图、公差、力学等相关课程的教师，从各个不同的角度加强业务指导，进一步提高学生的工程素养和素质。

3.结合机械创新设计第二课堂，提高学生创新能力。为避免设计的雷同，采用多题目、多数据，将全班分成若干小组，每组3～5人，经小组成员民主选出组长全面负责设计工作，小组各成员按照自己的学习优势进行合理分工：数据计算与整理、查阅手册资料、绘制图样、三维造型与装配等，每人各负其责，独立完成，但要数据共享，步调一致。由于学生缺乏实际经验，往往需要对某些结构不够合理的地方进行多次修改，采用软件只需修改零件某个参数的数值即可完成整体修改，方便省时，且整个设计过程符合学生的认知规律，使学生能够更加深入地理解设计的内涵，并可以直观地看到自己的设计成果，增强学生的成就感。采取灵活多样的教学方法，根据设计对象的不同和设计过程中随时出现的具体问题，针对年轻人思想活跃的特点，鼓励学生在总结前人经验的基础上有所创新，引导学生获取知识与方法。此外，在设计节点组织学生相互间互查，以提高其对技术文件的审核、鉴定的能力，以及对工作精益求精的态度和责任感。采用第二课堂和课程设计想结合的方式，设立专项基金，针对学有余力的学生，激励其进行创新性实验研究。根据所申请项目的内容及课题完成情况进行审批，给予一定额度的资金支持并配备专门教师给予指导。对于特色较为鲜明、成果比较出众的项目资助其申报发明专利、撰写论文和参与学术交流，并优先推荐评选“国家大学生创新性实验计划”。同时，积极创造条件、出台措施，鼓励学生参加教师的科研项目，给学生提供广阔的自由发展平台与空间。

4.结合科研项目提高教师的积极性。这虽然加大了教学的难度，要求教师具备扎实的工程功底，但既满足理论联系实际的要求，又可达到综合训练的目的，让学生体会到机械设计中既要参考原有样机，又要积极思考，有所创新，对提高学生的设计水平和促进教师教学水平的提高都非常有益。需要注意的是选题的适当和题目的相对稳定，并设立合适的考核节点，对课程设计的全过程进行约束和监督，以利完成课程设计的教学要求。在《机械设计基础》课程伊始，即下达设计任务，通过系统的设计任务将原教学内容中相互独立且略显繁杂的知识点联系起来，置学生于实际的工作情境之中，使其切身去解读一个机械装置的实际设计过程，并掌握由此所涉及到的原理、知识以及问题解决思路和方法。带着问题来学习课程，设计中每一步结果的取得，无论是数据还是结构，都与教学的各章节密切相关。在教学中进行实际工作的演练，是抽象知识与具体行动的有机融合，能够极大地激发学生的学习兴趣和学习潜力，锻炼学生的实战设计能力，培养全面的设计素质，为课程设计的顺利完成奠定良好基础。

三、结论

经过几轮的课程设计实践，本项目取得如下成果：

1.针对学生能力，开展分层次教学，让学有余力的同学利用课程设计的平台锻炼三维建模能力，二维绘图能力，并起到辐射带动作用；

2.以“做中学”的模式让学生自主自发学习应用先进的设计软件，一方面提高了他们软件水平，另一方面，提高了他们的自信心和主动性，促使他们掌握了一种有别于死记硬背的新的学习方法。

作者:李霞 陈建萍 魏敏 葛云 单位:石河子大学机械电气工程学院 新疆交通职业技术学院汽车与机电工程学院

参考文献：

[1]郝秀红，邱雪松，王琼，等.机械设计课程设计教学改革初探[J].教学研究，2011，（03）：51-54.

[2]易传佩.机械设计课程设计融入课堂教学的探索[J].职业技术教育，2007，（14）：20-21.

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【中图分类号】 G710 【文献标识码】 A 【文章编号】 1006-5962（2012）07（b）-0019-03

《机械设计基础》课是高职高专院校机械类及机电类专业的一门主干专业基础课，课程设计是《机械设计基础》理论教学后进行的一个重要的实践性教学环节，是高职学生在校期间第一次较全面的设计训练，其目的是培养学生综合应用机械零件及其它先修课程知识去分析和解决工程实际问题的能力，以进一步巩固、深化、扩展本课程学到的理论知识；通过对通用机械零件、机械传动装置或简单机械的设计，使学生掌握机械设计的一般方法和一般步骤，培养学生独立设计能力；使学生在计算、制图、应用设计资料；熟悉有关国家标准、规范、使用经验数据，进行经验估算等方面接受全面的基本设计训练；另一方面培养学生树立正确的设计思想和严谨的工作作风.提高工程设计及创新的能力。与毕业设计一样，课程设计是工科学生向实际工作过渡的必要的训练手段，对学生将来工作中实践操作能力和各项工作能力的培养有着非常重要的作用。

在目前高职高专教育大环境下，部分高等院校培养目标不再是培养研究型人才，而是培养应用型人才，以适应社会发展对人才的需求。而传统的“以课程设计指导书为蓝本、以教师的程序化指导贯穿始终”的模式已经难以实现这一培养目标，所以探索适应培养目标的教学模式有着重要的意义。

1 《机械设计基础》课程设计的现状及存在的主要问题

1.1 《机械设计基础》课程设计的现状

《机械设计基础》课程设计通常有变速箱、差速器、齿轮传动等课题，但目前，多数学校《机械设计基础》课程设计仍采用具有一般用途的机械传动装置为设计对象，设计课题一般为专用传动中的二级圆柱齿轮减速器、蜗杆减速器、单级圆锥齿轮减速器等，设计时间一般为两个设计专用周，一般安排在学期末进行。设计内容包括：拟订设计方案；选择电动机类型；运动和动力参数的确定计算；主要传动零件的设计；主要零件工作图及减速器装配图的绘制；设计计算说明书的编写。设计工作量一般为传动运动简图一张；减速器装配图一张，零件图两张及计算说明书一份，最后进行设计答辩。在设计过程中，指导教师对学生进行指导和答疑，同时对学生进行阶段性检查、质疑，以作为整个设计成绩的参考。指导过程中，指导教师一般只作方向性指导，旨在培养学生独立的设计思维、独立分析和解决工程问题的能力。通过设计，大多数学生都感到收获很大。但在《机械设计基础》课程设计中还存在一些应该引起重视和解决的问题。

1.2 《机械设计基础》课程设计存在的主要问题

（1）学生对课程设计的重要性认识不足

在教学过程中，有一部分学生对课程设计的重要性认识不足，缺乏设计的感性经验，缺乏积极性和主动性，也缺乏创新意识，对课程设计持应付态度，敷衍了事，加上设计安排时间紧的因素，为了完成任务东拼西凑，有的学生相互抄袭，甚至在网上下载等，严重影响了课程设计的质量。

（2）学生对先修课程的综合应用能力较差

《机械设计基础》课程设计是对机械制图、互换性与公差、工程力学、金属材料学等先修课程的基本知识、理论结合工程实际的综合应用，也是对这些课程体系中的知识进行重新建构、综合应用的过程。在教学实践中发现学生整合知识的能力较差，比如不能很好地应用力学知识对在外荷载作用下的轴进行精确强度计算校核；在绘图中不能正确应用机械制图基本知识，按照国家制图规范绘制图形等等。

（3）学生缺乏工程实际经验知识

高职学生普遍缺乏工程实际知识，对零部件的结构设计、精度选择、工艺过程等方面的要求只能比照书本、资料进行模仿设计，很少结合工程实际综合考虑进行设计，大多数学生的设计方案可以说纯属“纸上谈兵”型，无工程实际意义。例如在确定减速器及零件的主要尺寸时，注重理论计算结果，不能综合几方面要求来最终确定。由于学生对减速器的制造、安装、调整、维护的工艺过程缺乏实际的感性认识，致使对大量工艺问题缺乏认真考虑，或感到无从下手，不能把零件必须具备的良好工艺性要求贯穿于设计过程中。另外，学生对工厂现有的生产设备、加工手段缺乏认识，因此在设计中对零件的加工精度、装配精度和技术要求的内容提不出合适的要求，制约了课程设计质量。

（4）指导教师角色定位存在问题

不少教师在课程设计指导过程中采用传统的教学模式，缺乏创新，充当保姆角色，表面上看可能提高了设计质量，实际上不注重培养学生的创新思维和独立工作能力，学生的能力没有得到提高。有的教师管理不到位，缺乏过程监督，不注重阶段性考核，只看重最后结果，这两种现象都达不到课程设计的教学目的。

2 提高《机械设计基础》课程设计质量的措施

为使课程设计真正达到培养学生的工程设计意识和创新设计能力，适合新形势下对培养“应用型、技能型”人才提出的新要求，如何改进和提高《机械设计基础》课程设计教学效果，针对学生在课程设计中存在的问题，我们主要采取了以下几种措施。

2.1 充分认识课程设计的重要性，加强实践性教学

在指导课程设计时，上好第一堂动员课，使学生充分认识到课程设计的重要性，其意义不仅仅是掌握机械设计的一般过程和熟悉设计程序，更重要的是对后续课程的学习有着很好的帮助，乃至对以后的就业及能否胜任工作岗位都有着十分重要的影响。在课程设计中应集中精力根据设计题目的要求、条件、数据，做好资料收集、分析资料，认真思考，深入研究，按照设计程序进行设计，培养优化设计思维和能力。

指导教师应把课程设计作为比课堂理论教学更为重要的教学任务，加强责任，认真对待，精心辅导。在指导学生时，要注意辅导方法的应用，应启发、引导学生独立思考和自我反省。开展小组讨论，在讨论中不同的设计思路、观点、认识，得到互补和启发。针对学生缺乏机械工程感性知识的问题，应加强实践性教学环节，应充分利用多媒体、模型和实物讲解；组织学生到工厂参观、实习，让学生有更多的机会观察、了解、认识各类机器的构造、传动关系及工艺流程，以增强、提高学生的工程实际经验。指导教师应积极学习新知识、新技术、新材料的应用，积极参加工程实践，丰富自己的工程经验和工程知识，为学生创造增加感性知识的条件，以便更好地指导设计，提高课程设计质量。

2.2 理论教学与课程设计紧密结合

《机械设计基础》课程设计是在课程理论和实验教学完成后进行的一个实践性教学环节，其设计题目所要求的内容涵盖了课程中大部分内容。在教学中教师应该把理论教学与课程设计紧密结合起来，融合到课程理论教学中，课程设计指导教师应根据以往的指导经验，把课程设计中易出现的问题作为例子讲解；比如讲到齿轮传动时可以结合课程设计讲解轮齿的受力分析、齿面接触疲劳强度、齿根弯曲疲劳强度计算。可以把课程设计分为带传动、齿轮传动、轴、轴承和电机及箱体设计五个模块，与教材相应练习题结合起来，作为课外练习布置给学生课后完成。这样学生通过训练，积极性得到提高。到进行课程设计时，课题中的理论计算部分已经经过了演练，提高了效率，减少了错误。可以较顺利地完成设计计算说明书的编写，把较多的时间和精力用于结构设计和绘图，提高了课程设计质量。

2.3 改革选题，提高课程设计效果

摒弃“多年一题”的现象，打破传统的教学模式，在设计题目和内容上进行改革。（1）题目要体现教学目标：应根据《机械设计基础》教学大纲要求，针对高职学生特点，设计题目应有较强的典型性和仿真性，选题原则一是要有综合性，能涵盖课程的主要内容；二是可以考虑简单的整机设计；三是难度和工作量要适当，不至于产生畏惧心理而无从下手；四是要有一定的灵活性，有利于激发学生的兴趣和创造性思维；五是题目要学生分工协作完成，有利于培养团队精神。（2）题目要与先修课程衔接：选题要考虑与先修的机械制图、金属工艺学、机械制造基础等课程的衔接。高职《机械设计基础》不涉及复杂的机构、运动学、动力学方面的知识，主要侧重通用零件和简单机械传动机构的结构、特点、应用范围和维护等内容。设计题目不应有太复杂的机构，选以减速器为主体的传动机械装置较为适合高职学生，有利于培养学生结构设计、强度计算、精度设计等方面的能力。（3）题目要注重多样性和挑战性。在实际工作中，我们围绕结构工艺性，按不同的传动方案、原始数据、不同的减速器类型布置课题，使设计课题的难易程度和工作量大小与学生的水平与能力相适应，使设计具有创新性和针对性。

2.4 改革传统的指导形式

现代教育强调以学生为主体，以教师为主导。作为指导教师，一是要改进指导方式，采用分段、个别与集体相结合的动态指导方式。设计前把任务、难点、需要注意的事项交代清楚，要注意针对学识和能力差异，因材施教，做好个别辅导，对缺乏独立思考能力的学生应多采用“启发式”教学法，对积极思考的学生可以采用“讨论法”多鼓励和肯定，一起讨论启发其思维作最优选择设计，然后提出修改意见或建议，对能力较差的学生应耐心辅导、详细讲解，善于发现其优点，及时表扬，帮助其树立信心和养成良好的学习习惯；中期针对易出现的共性问题、错误，集体指导，后期加强检查与纠正。二是要树立正确的指导理念，教师要引导学生变模仿型设计为思考型设计，变逐步讲解为必要提示，变提供详细资料为列出参考书目，鼓励学生积极主动去查手册、找资料，培养他们对各种信息的收集、分析、归纳、整理能力。充分发扬民主，调动学生思维，教师不过早下结论。比如在确定方案阶段，可以增加方案论证，首先由小组学生提出设计方案并阐述其优劣性，然后由学生和教师对方案提出质疑，教师进行总结，给出指导性意见，促进学生主动思考，开阔了学生视野，也培养了学生对知识的应用能力和创新意识。三是要引导学生树立正确的设计思想，设计是一个反复推敲、反复修正、不断创新的过程，要树立严谨的工作作风和坚韧不拔、克服困难的意志。

2.5 加强计算机的应用能力

随着计算机绘图的普及，以及用人单位对高职毕业生职业技能的要求，教学中应注重培养学生的计算机应用能力。对于课程设计中的图纸，可要求学生用计算机绘制并打印。针对以前学生计算机绘图能力普遍较差的状况，在学生上《机械制图》课时，我们要求教师适当加强CAD模块的教学和训练。这样，学生在进行课程设计时既可以把主要精力放在结构设计上，计算机绘图能力又得到了提高，图纸干净整洁，有效地提高了课程设计质量。

2.6 严格控制设计进度

严格控制课程设计进度是提高课程设计教学质量的一项重要措施。学生花费二至三周的时间做课程设计，只有掌握好设计进度，有计划、有步骤地进行才能保质、保量、按时完成。《机械设计基础》课程设计是一项较复杂的工作，不仅计算、绘图工作量大，还要综合应用先修课程相关知识，查阅有关资料和手册，若设计进度快了，就会出现不求甚解的问题，缺乏深入细致的工作，其结果可能是解决了问题的表象，只知其一，不知其二，对机械设计的客观规律、设计思想缺乏认识，达不到教学预期目的。有的学生一开始并不着急，总认为时间充裕，就会出现前松后紧，当感到时间紧了，就加班加点突击设计，不仅难以按时完成设计任务，质量也无法保证。课程设计的进度计划应由指导教师提出，与设计任务书一同发给学生，进度计划应明确设计过程中各阶段所用时间和完成日期，要求学生基本上按进度计划进行。为保证学生能按计划进行，教师应加强过程指导，严格把关，及时检查督促进度和质量，每检查一次，教师都在设计材料上签字，并做好相应记录。

2.7 重视总结、答辩

学生完成设计任务后，要引导学生进行总结。学会总结有助于学生进一步熟悉和掌握设计方法和设计程序，剖析方案优劣，自己在设计中的得失，找出设计中应注意的问题，用以指导自己以后的学习和工作。总结应先由学生进行，教师点评，肯定成绩，指出不足。按照大纲要求，应进行答辩。实践证明答辩是学生升华专业知识、提高口头表达能力和心理素质的有效手段，是教师检查设计质量、全面分析与评估设计思维的必要环节，可以督促学生及时复习和总结知识，搞懂设计中的各个问题。每个学生答辩时间一般在10—15分钟，先由学生自我陈述，阐述设计方案的优缺点、主要流程、总结与体会等，随后由教师和学生自由提问，评定答辩成绩。通过答辩这一环节，学生的设计能力、综合应用能力，应变表达能力都有一个质的飞跃。

2.8 改革成绩评定模式

考核方式在很大程度上左右着学生的学习态度和学习方式，在实践中，教师应该探索出一套既可以激励学生，又能科学考核的成绩评定办法。

加强对设计全过程的考核，以图纸、计算说明书、答辩成绩为主，加强对出勤率、工作态度、进度等环节的过程考核，以及创新意识、独立工作能力等可以在成绩考核中有所体现，进一步培养学生的工程素养。制定科学合理的评分标准，形成良好的考核机制，有利于提高课程设计质量。

3 结论

高职教育强调培养“应用型、技能型”人才，《机械设计基础》课程设计是高职生第一次“应用型”的实践训练，实践表明，以上做法，充分调动了学生的学习热情，课程设计的整体质量有了明显提高，对后续专业课程的学习、毕业设计及学生将来从事工程技术工作奠定了坚实的基础。

参考文献

[1] 庞兴华.机械设计基础[M].北京：机械工业出版社，2010-2.

[2] 李培根.机械设计基础[M].北京：机械工业出版社，2010.

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中图分类号：G642.41 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）07-0171-02

一、引言

机械设计是机械类学生一门重要的技术基础课[1]，而机械设计课程设计又是继机械设计课程结束后的一项重要的实践教学环节，同时是第一次对学生进行全面的设计训练。它在培养学生核心技能方面，占有重要的地位。机械设计课程设计可以说是引导学生进入机械设计领域的环节，通过对通用机械（或其他简单机械）的传动装置的设计，培养学生正确的设计思想和分析问题、解决问题的能力，特别是总体设计和零部件设计的能力，达到理论联系实践的初步能力[2]。本文结合我院三本学生的特点，对机械设计课程设计指导方法进行了一些有益的研究与实践。

二、我院机械设计课程设计的背景

我院建校前几年由于师资力量有限，主要依赖兼职教师指导课程设计，这些兼职老师大多来自一本院校，他们时间有限，指导方法基本沿袭一本院校的指导方法，每天集中一两个小时在教室集中指导，而三本学院的学生依耐性强，老师走后基本是放鸭子，因此抄袭现象特别严重。此外，在教学指导过程中也存在一系列问题，比如必须掌握的知识点、知识群、关键内容都没有明确，指导过程因老师而异，随意性较大，标准不统一。因此，进一步规范课程设计的内容、指导方法、达到的目标、必须掌握的知识点和知识群，显然是提高实践教学质量的重要内容和措施。后来随着一些青年教师的引进，我们对机械设计课程设计的题目、应该完成的内容及进度要求、考核方法等进行了一系列的研究与实践，使学生达到掌握知识点的目的。

三、针对机械设计课程设计题目、指导方法，进度安排及考核方法进行改革

（一）设计题目的改革

以前兼职老师给的课程设计题目是多样化的，鉴于我院学生的基本条件，我们把课程设计的题目统一标准化了，传动方案也已经给定，目的是让学生熟悉课程设计的一般方法，掌握应该掌握的知识点，并对机械设计的理论课的知识加以巩固，并不要求他们创新设计。其设计题目、初始条件和传动方案如下：设计题目：带式运输机的传动装置；初始条件：带式运输机可运送谷物、型砂、碎矿石、煤等。两班制工作，连续单向转动，有轻微振动，输送带的速度允许误差为±5%，使用期限为10年。卷筒与输送带间传动效率96%，减速器批量生产。传动方案及原始数据如图1和表1。

要求学生每人按学号顺序依次选一组数据进行设计计算。

（二）指导方法改革

在课程设计之前，负责人对指导机械设计课程设计的老师集中在一起开个小会，对学生必须掌握的知识点、知识群、关键内容都明确要求，要求指导老师每天的上午和下午至少在教室两个小时，这样学生有问题就能及时找到老师解决问题。还有学生课程设计进行到第一阶段，尤其是课程设计的设计计算初步完成时候，要求指导老师对学生的计算数据进行初步的检查，并要在草稿本上签字，才可进行下一阶段的工作。这样就避免后面学生在画草图时候发现错误，又要反过来重新计算浪费大量的时间，并且可以避免了个别学生抄袭的现象。

（三）进度安排改革

以前兼职老师指导课程设计时候，一次把课程设计要求完成的内容一个半天讲完，这样内容太多，学生根本记不清楚。我们根据三本学生的特点，将机械设计课程设计分为六个阶段。每个阶段集中讲解一次，学生按进度要求完成该完成的任务。第一阶段，主要是动员和设计计算。学生在这一阶段应该完成的内容包括：选择电动机；计算总传动比和分配传动比；传动装置的运动和动力参数计算；传动件计算；初算轴的最细处直径；选择联轴器（型号、孔径、孔长等）；初选滚动轴承及其相关参数，轴承盖是否干涉等。要求学生按上述步骤严格进行，不要颠倒。第二阶段是草图绘制。设计计算完毕后，我们会带学生到实验室做一个减速器拆装实验，主要是对减速器有个感性的认识。然后在集中讲解，其内容包括：减速器的结构；减速器的；设计装配图的准备；减速器铸造箱体的结构尺寸；减速器装配草图设计；轴和键的强度校核，滚动轴承的寿命计算。第三阶段是正式绘制装配图，在完成减速器装配草图后，校核轴、键强度及滚动轴承寿命无任何问题时，在此基础上继续完成装配图。要求注意两个方面的设计：轴系零件的结构设计；减速器箱体及附件的结构设计。第四阶段是装配图的检查。给学生主要讲解的内容包括：检查装配草图；标注主要尺寸与配合；编写减速器的技术特性；编写技术要求；零件编号；编制零件明细表及标题栏。第五阶段是零件图的绘制。零件工作图是零件制造、检验和制定工艺规程的技术文件，应包括图形、尺寸及其极限偏差、表面粗糙度、形位公差、技术要求等。零件图从装配图上测绘下来，形状应与装配图一致。第六阶段是编写说明书。说明书的编写我们也把格式基本给学生，学生按照步骤把草稿整理成册就可以了。机械设计课程设计总共安排了三周的时间，周末时间不计，具体的进度安排我们设计了一个表，如表2。

（四）考核方法进行改革

课程设计结束后，我们会现场答辩，在答辩时候，会先给个预成绩，这个成绩非常重要，因为通过答辩，可以看出学生对课程设计掌握的情况，是否有抄袭，一问就基本可以得到答案。最后结合学生交上来的课程设计说明书、装配图、零件图给每个学生单独评定优、良、中、及格和不及格的成绩等级。

四、结束语

通过对机械设计课程设计题目、指导方法、进度安排、考核方法等改革与实践，学生课程设计的质量明显体高，从学生课程设计的总结体会看到，每个学生都收获颇多。不仅对《机械设计》课程的内容有了更深入了理解，也为今后的学习和工作奠定了基础。

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中图分类号：H191

近几年来，随着高考生源减少和本科院校的扩招，低分生源进入高职院校已是不争的事实。他们文化基础知识薄弱、学习能力偏低，抽象的机械类专业的学科知识让他们感到很难学懂，传统的教学方法不能激发出他们的学习兴趣。机械设计基础，是各个专业中学时最多，任务最重的一门课程，在人才培养计划中起着举足轻重的作用。它既具有很强的工程应用价值，也为后续相关专业课的学习奠定了基础。因此，如何上好这门课，使学生在有限的教学时间里，既能掌握课程的基本内容，又具备一定的基本技能训练和工程实践的能力，成为教师教学方法研究的重要课题。为了客观真实反映教学现状，我们在7个高职院校进行了为期6个月的调查研究。

一 问卷调查的主要内容

我们于2012年3月至2012年9月开展调查，本次调查问卷主要涉及《机械设计》的课堂教学、实验、课程设计，考试安排，任务驱动法的学生反馈五个方面，共40个问题。调查学生包括不同职业院校，不同专业学生共计1200人左右，题型以选择为主，选作安排学生对课程讲解的建议和意见。发放试卷采用任课老师安排作业的方式，这样可以避免学生敷衍了事，反映真实的教学现状。

二 调查结果反映的问题

调查共收到有效答卷960份。问题集中反映在以下几个方面

（一） 学生学习时目的性不强。课程的教学和实践活动没有结合学生所学专业的特点，使学生感觉这门课程与今后所学专业没有太大关系。

（二） 课程设计质量下降。

（三） 学生工程意识薄弱，学习方法不适应课程要求。

（四） 考试方式陈旧单一，过程不透明，没有新颖性。

三 基于任务驱动的教改方案的实施

一、教学内容模块化，增强立体感

高等职业教育重视技能训练和综合素质培养的要求，机械设计基础课程教学应减少原理阐述，把重点放在与生产一线紧密结合的机械零件部分，在教学中将课程内容分为必修、选修和自修三种，另外，针对我校数控、模具和机电专业的特点，涉及到的机械设备都是高速回转机械，回转件的平衡和滑动轴承中的静压轴承在本专业中有很重要的地位，也作为必修内容，将教学内容分成牛头刨床刨刀驱动机构的传动分析、缝纫机踏板机构的运动分析、单缸四冲程内燃机的传动结构分析、圆柱齿轮减速器的传动分析四个情景。每个情景安排学习目标，内容，方式方法建议。根据教学内容下发若干任务，每个任务中具体化知识点、能力点、教学形式、方法、环境要求。以牛头刨床刨刀的教学情景示例如下表一。

5.材料与工具 实验实训指导书，教学模型机构

6.教学重点 自由度的概念和运动副对自由度的限制，机构具有确定相对运动的条件，机构自由度的计算。

二、突出课程的工程性和实践性，提高创新积极性

应用型高职教学不仅要重视常用机构和通用零件工作原理和设计理论，而且要将与工程实际紧密联系的部分作为教学重点，才能使理论教学与实际紧密联系起来。例如，在绪论中研究机械的组成和功用，以汽轮机和内燃机为例子讲授，这两个例子中，包括连杆机构、凸轮机构、连接件、传动件、轴系件以及弹簧等。这两个典型例子的选取，既满足了教学要求，便于学生理解，又突出了课程的实用性和我校的专业特色。课程设计题目的搜集有多种途径，例如：结合教师的科研项目拟定合适的课程设计题目；建立学校与企业的合作关系，了解企业的需求，将企业一线急需解决的设计问题引入到课程设计中；从往届毕业设计的题目中截选出合适的传动装置设计部分作为题目；允许并鼓励学生根据经验和兴趣自己拟题；结合国家、省和市机械创新大赛主题寻找一些题目作为课程设计题目。在此类题目的课程设计中，由于有明确的设计目标，学生投入精力很大，兴致也很高，课程设计效果较明显。

三、使用现代工程设计方法和手段，

随着计算机科学技术的迅速发展，世界机械制造业已进入数字化设计、分析与制造的新时代，先进的三维设计及其制造方式正在全面展开。所以在"机械设计课程设计"中，将三维数字化设计代替传统的二维制图是课程改革的一个重点，并对二维设计的机械课程进行整体优化。现在领先的三维设计软件有Pro/E 和UG 等。现阶段许多学生选用传统二维设计软件AutoCAD 绘制工程图，对于缺乏感性知识的学生来说有一定困难，有碍于学生设计能力和创新意识的培养。应当鼓励学生采用三维设计软件进行三维实体设计，使设计手段与现代企业要求接轨，完成零件与系统的设计，先建立三维模型，再形成二维投影，符合一般人的思维习惯，有利于学生创新形象思维。三维图形模型可直接调入有限元软件，进行CAE 分析。这样可拓宽学生创造设计能力的培养，也是软件发展多样化的需要。随着机械制造企业信息化工程的进展，广大工程技术人员使用计算机进行数据处理和设计计算工作，对机械设计制造中通用基础信息资源也提出了新的需求。在使用CAD/CAM/CAPP/CAE/PDM 等软件工具进行产品设计制造过程中，经常涉及各种标准规范、常用基础数据、曲线图表等信息资源的查询和选用，也涉及常用机械零部件、标准件校核计算和设计分析等专业应用问题，设计手册的查询是设计时遇到的一件非常繁琐的事情。我们推荐使用《机械设计手册（软件版）》，实践表明，学生应用该软件进行传动部件相关零件计算和数据查询所花时间只有以前的一半，不但可以留下更多时间去进行传动机构的三维造型，而且也通过传动部件设计实践，掌握了有别于手工计算、人工查询手册的软件版手册用法，为今后更有效地工作，打下了坚实的基础。

四、坚持并加强课程设计的总结和答辩，培养学生团队意识

答辩是对学生设计成果的一种肯定，也是学生间、师生间相互交流的重要方式；是教师检查设计质量高低的有效手段，也是对暴露出来的共性问题进行的一次集中答疑。以往的答辩方式是单个学生逐一答辩，由于时间紧，提出问题的覆盖面小，难以真正反映学生对课程设计知识的掌握程度。采用分小组答辩的方式，学生之间可以通过相互的讨论，培养学生的团队精神，这样可以获得一次学习提高的机会，提高答辩效果。同时要重视课程设计总结。学生通过认真总结，剖析自己设计中的得失、成败，有助于进一步掌握设计方法和步骤，找出今后设计中应注意的问题。教师也要认真对整体设计情况有一个针对性的总结，指出设计的不足，要肯定成绩并给予鼓励。通过系统总结和答辩，可使学生进一步发现设计计算和设计中存在的问题，进一步搞清不甚理解的或未曾考虑到的问题，从而取得更大的收获，圆满地达到课程设计的目的与要求。

五项目化教学的考核评价方法

基于项目驱动教学的考核强调以人为本的整体性评价观，重视对学生能力高低认定具体手段和实用方法。根据《机械设计基础》课程特点及教学目标， 结合职业岗位能力的需求， 该课程学生学习成绩由学习过程态度考核、学习过程知识技能考核、综合能力考核及理论知识考核四个部分组成。具体考核评定标准如下。

准时提交作业、实验报告且内容基本正确和符合要求可得满分；迟于规定时间上交作业者每次扣1分；不交作业者每次扣2分；作业内容有明显抄袭痕迹或完全不符合要求者每次扣1分。

实验、设计课遵守纪律。不大声喧哗。实验操作规范得满分。明显扰乱课堂秩序，影响他人的扣2分，扣完为止。

全部按时交作业准确率80%以上得15分；准确率（70-80）%得12分；（60-70）%得10分。不交作业一次扣一分，扣完为止。

客观题部分，主要用来考查学生必须掌握的基础知识； 主观题部分，考查学生对知识的应用能力。

四、结束语

教学实践表明，本次在机械设计基础课程中采用任务驱动和模块化教学模式的改革是成功的。教育模式是能力本位的培养模式，是对传统教育模式的颠覆性改革。其优势体现在：第一，构建以培养学生具备在现代工程环境下赖以生存和成长的团队协作精神、交流沟通能力，对新产品、新流程、新系统的掌控意识和能力为核心的教学目标。第二，将教学内容与工程实践紧密联系在一起，顺应先进制造技术发展的需求，适应日益扩大的国际经济交流，以及日益增加的工程全球化竞争环境。第三，营造有利于创新人才培养的环境，激励学生的创新精神、创新能力，以满足社会对工程人才知识结构和素质能力的要求。第四，在理论课堂教学中强化实践教学，提高学生的工程意识和工程素养。以适应信息时代对工程技术人才的需求，适应高职院校对高技能高素质人才培养的要求。但是，这种教育模式的实施，对教学环境，对教师的素质都提出了新的挑战。我们应该共同努力使中国的工科教育能够走在世界前列。

参考文献

[1] 濮良贵， 纪名刚. 机械设计[M]北京： 高等教育出版社，2001.

[2]秦剑英.项目教学法在《机械设计基础》课程中的应用[J].中国科技信息，2009，（2）：219-220.

[3]沈晓玲，平学成.机械设计课程设计的教改探索[J].华东交通大学学报，2007，（12）：132-133

[4]朱玉.CDIO工程教育模式下"机械设计课程设计"教改的探讨[J].中国电力教育，2010，（19）：98-99.

篇（5）

[中图分类号]G642.0 [文献标识码]A

引言

机械产品往往由于丧失精度而报废，周期性检修的实质就是对其精度的检定和修复，没有足够的几何精度，机械产品就失去了使用价值。因此，从理论上讲，无论何种生产类型、何种功能要求，都应该对零件的几何要素提出精度要求。精度设计用以确定机械各零件几何要素的公差。机械产品的精度设计是联系产品使用性能和生产制造过程的桥梁[1]，精度设计给定的公差等级、采用的公差原则对生产设备的选择、工装夹具的设计和制造、检验方法的制定等方面有着决定作用，它直接影响着生产成本的高低，进而影响着产品的市场竞争能力。

《互换性与测量技术基础》是高等院校机械类、仪器仪表类和机电相结合类各专业必需的主干技术基础课程[2]，涵盖了几何精度设计与检测两方面的内容。在几年的教学实践中发现以下问题：

（1）学生没有充分意识到几何精度对机械产品使用性能的重要性。在课程设计和毕业设计时，只做完系统设计与参数设计，精度设计基本就没做或者很少做。

（2）学生不具备相应的精度设计能力，不能灵活运用所学的相关知识进行机械产品设计。在课程设计和毕业设计时，精度的确定并没有考虑产品的性能要求和生产成本之间的关系，所做的设计在目前生产条件下无法制造生产，或者造成生产成本的增加。

（3）学生不能正确运用设计标准和规范。比如，在齿轮的设计中，图纸表达不完善，参数表只有结构参数的内容，而没有精度参数的内容，甚至没有参数表；标准件并没有按照国家标准选用规格；已废除的国标仍在使用。

鉴于此，作者对课程教学进行研究，并进行大胆尝试与改革。

一、建设课程群，确立精度设计地位

课程群是为完善同一施教对象的认知结构，而将本专业或跨专业培养方案中若干门在知识、方法、问题等方面有逻辑联系的课程加以整合而成的课程体系[3]。以实现学生综合设计能力、创新能力为培养目标，把“机械制图”、“机械原理”、“机械设计”、“互换性与测量技术”4门课程的各教学环节进行优化重组融合，形成机械类专业基础课群。机械产品的设计过程通常可分为三个阶段：系统设计、参数设计和精度设计[4]。如果说系统设计为机械产品的一次设计，那么精度设计就是系统的三次设计。系统设计以整机的功能为目标而进行的机械基本工作原理和总体布局设计，是运动学的设计，主要由机械原理课程承担；参数设计以保证系统的能量转换和工作寿命来确定机构各零件几何要素的公称值，由机械设计课程承担；精度设计以保证机械产品的性能要求同时考虑制造的经济性来确定机械各零件几何要素的允许误差，由互换性与测量技术课程承担。

通过分析，互换性与技术测量课程的教学内容应该以精度设计为主线，以提高精度设计能力为目标，和机械原理课程及机械设计课程共同研究机械产品的设计。

二、设计性能检测实验，增强精度设计意识

在几年的教学实践中发现，学生能够理解机械结构参数对机械性能的重要性，却认识不到几何精度对机械性能的重要影响，甚至错误的认为机械设计就是做系统设计和参数设计，认为精度无关紧要。

为了更好的帮助学生理解几何精度设计在生产实际中的应用，体会几何精度对机械产品性能的重要影响，增强学生综合运用知识能力，强化机械设计、几何精度和机械制造之间的相关性，指导毕业生研制出机械性能检测实验台，使学生通过实验，切身体验几何精度对机械产品性能的影响，增强精度设计意识。

本实验台的整体结构系统图如图1所示：

图1：机械性能检测实验台整体结构系统图

直流电机作为动力通过一个一级传动机构驱动发电机工作，并设计的检测系统（传感器、采集卡、PC机自行开发的测试系统）对其性能指标进行检测，如传动效率、振动、噪声、温度等。传动机构的主要零件是可以拆装的，同时，主要零部件配备有多套（结构参数相同，仅精度不同）。实验时，学生组装不同精度的传动机构，进行整机运行，通过测试性能指标比较来反映整机的运行性能。

通过本实验可以加强学生对几何精度影响产品使用性能的主要认识，增强工程意识，并通过此综合实验培养学生综合运用所学相关知识的能力。

三、进行综合设计，提高精度设计能力

依据机械类专业教学计划，机械原理课程和机械设计课程及互换性与测量技术课程一般都安排有相应的2～3周的课程设计。课程设计一般要求学生在相对集中的时间内运用所学的相关知识完成一个具体的小设计[5]。目前，一般教学安排都是每门课程独立安排相应的课程设计，而这样做的结果对学生造成一种误导，形成“机械设计就是系统设计”，或者“机械设计就是参数设计”，“质量（使用性能）是检验出来的”等错误认识；同时也不能增强学生综合设计能力的培养；另外，也不利于“培养学生的工程实践能力和创新能力”教学目标的实现。以至于做毕业设计甚至在实际工作中，出现图纸表达不清楚、不合理、不符合规范，或者设计出来的产品依据目前的生产条件根本没法生产或者是生产成本过高等问题。

针对以上问题，把机械原理课程设计、机械设计课程设计及互换性与技术测量课程设计进行优化、整合。以培养综合设计能力为目标，进行综合性课课程设计。

（一）课程设计内容优化改革

目前，机械设计课程设计所做的机械产品设计基本上都是只考虑系统设计和参数设计，至于精度设计，基本就没做或者做的很少，有的只是在图纸上参照相关的设计做了些公差标注，至于为什么要选用这些精度项目？为什么要确定如此精度？学生基本就不知道。

曾经针对此问题，提出在互换性与测量技术课程设计调整精度设计的内容，让学生各自找出自己所做的机械设计课程设计，对整个设计进行完善。学生在系统设计和参数设计的基础上进行精度设计，并对前期的错误进行更正，形成完整的机械产品技术资料。

通过此项改革，提升了学生对精度设计在机械产品设计的重要性认识，但是，这样就会由于工作的不连续就耽误了很多时间。首先，对机械设计课程设计、机械原理课程设计、互换性与技术测量课程设计时间进行调整，调整为同时进行；然后，对其设计内容进行整合，取消原来的独立课程设计，实行综合课程设计，涵盖系统设计、参数设计、精度设计等内容。

（二）选题来源于工程实际

目前，机械设计课程设计题目大多是“一级或二级齿轮减速器”的设计，它涵盖了“机械设计”课程中大部分内容，有助于学生加强相关的知识的综合运用能力，但这样就出现题目单一化，不能充分调动学生的创新意识。通过对以往的课程设计答辩情况来看，部分学生曾出现抄袭现象。基于此，课程设计的选题来源于工程实际，解决所在城市厂矿的实际问题。根据任务的大小对学生进行分组，使学生协同完成整个设计任务，而所做设计是否能满足实际需要，可以直接在生产中得到检验，在工程实际中体会精度设计与生产性能及生产成本的关系，增强学生的工程意识。另外，设计要变为产品，图纸是设计工作者和制造工作者之间的沟通语言，这样，图纸的表达必须规范。学生在实际工程中体会图纸表达规范化的重要性，并能运用国标进行规范化设计。

四、改革考核办法，激发学生学习动力

以往，对于课程设计的考核方法是“考勤（10%）+报告（20%）+答辩（70%）”，这种考核办法能够使老师对学生的知识及素质得到全面的考核。但对学生来说有种“课程到此为止”的感觉，学生只知道自己的一个综合分数，并不知道自己掌握的相应知识到何种程度，是否满足工程实际所需？或者对于实际工程，还需要哪此方面的知识？其它同学是个什么样的水平？

一种理想的课程考核模式，应该能够全面、正确、有效地实现检查评价、教育激励、诊断反馈和导向等多种功能[6，7]。因此，在对精度设计进行考核时，采取了以下措施：

1．学生作为评委对学生进行答辩。这时，老师只是作为场外指导，对学生解答不了，而对他们的能力提升有关键作用的知识点做出解释和阐述，同时也从学生的答辩时所提的问题及回答情况对答辩学生和答辩评委的知识和能力掌握程度做出全面判断。

2．指导老师和学生进行互动，并做总结。在答辩进行完毕，指导老师就精度设计和学生进行互动，学生在互动中调动学习的积极性，并能对知识理解的更深刻。然后通过老师的总结，使学生对精度设计的脉络有个更清楚的知识，能够掌握精度设计的要领，并能体会精度设计在机械产品设计中的地位。从而激发学生学习知识的积极性和动力。

五、结束语

精度设计作为机械产品设计的一个重要环节，在理论教学与实践教学中应该加强学生精度设计能力的培养。近年的教学实践，学生精度设计能力有了很大的提高，为以后的毕业设计和工作打下良好的基础。

[参考文献]

[1]王永泉，马秋生，潘艳波.机械产品精度设计与生产成本的关系[J].机械设计与制造，2005（5）：147～148.

[2]王伯平.互换性与测量技术基础（第3版）[M].机械工业出版社，2009.

[3]李慧仙.论高校课程群建设[J].江苏高教，2006（6）：73～75.

[4]杜文华，郑江.机械基础系列课程教改中机械精度设计的实现[J].华北工学院学报（社科版），2004，20（3）：89～91.

[5]刘小康，余洁冰.工科学生课程设计与综合素质培养[J]. 高教探索，2009，（5）：133～134.

篇（6）

二、理论课教学的改革与优化

《机械设计》理论课教学通常包括课堂讲授和实验操作，内容丰富而繁杂，初次学习者在学习过程中感到教材脉络很难把握，各章内容衔接性不强，不利于知识点的理解和掌握，因此，学生的学习兴趣和主动性大打折扣。在后续的课程设计中，由于对知识点理解不透彻和遗忘，导致他们不能灵活地应用到工程实践当中，出现生搬硬套的现象。

1.课堂教学方式的改革。

学习动力是兴趣，学习的捷径是实施。《机械设计》课程的最终目的是要培养学生将课堂学到的机械设计知识应用于工程实践中，完成课程设计的设计项目。因此，我们可以在课程开始时，确定每名学生设计任务，从最终目的讲起，激发学生学习的兴趣与动力，很具象地告诉学生我们最终的目标，让学生做到心中有数，学习时有的放矢，将所学的知识和设计任务有机地联系起来。在课堂教学中，教师要充分利用多媒体教学手段，紧密结合专业特点，各有侧重，注重讲授内容的新颖性，把握专业前沿，做到讲授内容广泛新颖，突出重点和难点，启发学生的思考和想象。阶段性的设置讨论课，要增加教师与学生之间的交流。教师总结前一段学习内容，针对课程设计题目，让学生进行分组讨论，听取学生的构思与设计想法，并给予学生指导与评价。教师要减少固定模式计算的习题作业，可以针对工程实际内容，增加开发式创新型作业题目，努力培养学生解决工程实际问题的能力。

2.开放式实验课改革。

受传统教育模式的束缚，我国高等教育存在重理论轻实验的现象，实验课所占课时比例比较少，它往往作为理论课的“附属品”存在。而且，实验模式单一，实验题目固定，实验方法陈旧，与理论课及课程设计的联系不强。学生感觉实验课完全是在教师的指导下被动完成，这忽视了学生个性思维与动手能力的发展。然而，CDIO工程教育理念强调实验课对学生综合素质提高的重要性。为了更好地将实验课与理论课有机地结合起来，做到理论课是实验课的指导，实验课不仅仅是理论课的验证，笔者认为可以采取以下措施。①整合学校实验室资源，为学生设立开放式实验室，全天为学生开放。鼓励学生利用学生课余时间在开发性实验室完成CDIO教学项目中的三级项目，将这种开放性的实验室变成学生的“实验课自习室”。②增加实验课课时数量，在保证一定数量的理论验证性实验外，增加一定数量的设计性实验，充分发挥学生的主动构思和设计的能力。③将一部分理论课教学与实验课相接相结合了，采用现场教学方式，直观为学生讲授机械设计理论在工程实际中的应用。这种方式可加深学生对相关知识点的理解和掌握。机械设计实验课的改革，充分发挥实验课培养未来机械类人才的作用，必将会全方位地提高学生的综合素质。

三、机械设计课程设计改革思路与措施

目前，我国大部分高等院校的《机械设计》课程设计题目以带式输送机传动装置为主。课程设计题目比较单一，设计任务和数据多年未变，教师教学时程式化现象比较严重。这忽略了机械类各专业之间发展的差异，限制了学生个性思维的发展，不能够充分调动学生设计研究的主动性与激发学生学习相关知识的兴趣，易造成抄袭现象，影响课程设计的教学效果。

1.课程设计题目多样化、自主化。

为了培养学生的工程实践能力，避免设计题目的单一，激发学生的学习热情与兴趣，加强学生独立思考的能力，机械设计的题目可以适当地多样化、自主化。笔者认为，课程设计题目可以结合教师的科研项目或工程实际中包含机械设计课程所讲内容的典型机械部件。但是，由于学习机械设计的学生大多是在大三阶段，其知识的储备有限，并且课程设计的时间基本在3～4周左右，要注意题目的难度和复杂程度。能力突出的同学也可以通过查阅相关文献或在工程实际中所发现的问题向教师提出自主化的机械设计题目，机械设计教师掌握好题目的难度与深度。教师将每班学生分成若干小组，让学生自己选择有兴趣的题目编成3～5人的团队。团队成员间的设计方案相同但是数据不同，并要求学生互相监督，检查对方的设计思路与计算过程，督促学生养成自查互查的习惯，增进了学生团队协作的意识和能力。

2.加强现代设计手段与方法的应用。

随着电子计算技术的发展与国家制造业信息化进程的迅速推进，现代化的机械制造企业已经完全摒弃了复杂、冗长的手工制图，而采用更为高效、高质量的计算机辅助制图CAD技术。但是，机械设计课程设计的教学环节中，部分高校仍要求学生采用手工制图，工作强度大，工作效率低，不利于学生空间思维的形成，更不利于掌握现代设计方法与设计手段，不能很好地为学生在毕业设计阶段打下计算机辅助制图的基础。为了更好与国际先进的CDIO工程教育理念接轨，作为专业基础课《机械设计》的实践环节，课程设计的改革已经迫在眉睫。我们建议放弃机械设计课程中的手绘制图阶段，要求学生采用AutoCAD或CAXA作为二维图纸绘图工具；提倡学生应用Solidwork、creo、UG等三维设计软件进行结构设计和运动仿真，鼓励学生运用ANSYS、COSMOS、ABQUS等CAE软件进行机械零件的力学性能的分析计算以及结构性能的优化设计。我们将CAD/CAE相结合的设计技术应用于实战，能深化学生课堂所学到的计算机辅助设计相关内容的理解。在设计计算阶段，《机械设计课程设计指导书》和《机械设计手册》是必不可少的工具。但是，利用工具书查询相关数据进行设计计算极其烦琐，效率较低，且易错选相关数据。现代化的设计手段要求我们培养学生利用互联网技术检索查阅相关文献，利用计算机强大的数据库功能简洁快速地查阅相关数据。教师可以鼓励学生采用软件版《机械设计手册》快捷方便查询各种数据，运用Matlab、VB等编程软件进行零件设计计算与校核分析。这极大缩短手工设计计算所用的时间，提高设计效率，给学生留出充裕的时间去思考学习三维软件的应用，为学生出色地完成毕业设计打下坚实的基础。

3.考核方式改革与激励创新。

机械设计课程设计的考核与答辩是对学生课程设计阶段所取得成果的一种总结与肯定。考核主要包括图面成绩50%、平时成绩30%和答辩成绩20%。图面成绩和平时成绩评分标准完全由教师主观的判断给出，答辩成绩的给出通常是由老师提出问题，每名学生逐一进行答辩。因此，教师需要在有限度的课程设计时间内挤出大量时间给答辩环节，而且每个同学的问题各不相同，这样老师需要花费大量时间准备相关问题，而且很难做到全体学生难易程度相近。这忽略了老师与学生之间信息的相互交流。采用将题目相同的学生分成一组的方式，要求学生在结构设计与计算阶段、制图阶段互相监督彼此发现存在的问题。教师定期进行小组讨论，解决小组成员中的个、共性问题。这样大大增强了同学间的团队协作能力与交流沟通的能力，而且节省了老师和学生的时间，提高了设计的效率。答辩环节可以采用很自由的方式。评分时，每位同学的成绩由组内其他成员根据评分标准给出，最终由教师综合给出该名同学的最终分数，让学生既是“运动员”，又是“裁判员”。这样，学生通过总结他人设计中的得失和成败，能够提高自己的设计实战经验。在这种讨论式答辩中，它能激发学生的创新意识，鼓励学生将讨论时产生的新的创新想法应用于实践，引导学生进行课外创新活动的竞赛，给学生更为广阔的发展平台。

篇（7）

二、针对机械设计课程设计题目、指导方法，进度安排及考核方法进行改革

（一）设计题目的改革

以前兼职老师给的课程设计题目是多样化的，鉴于我院学生的基本条件，我们把课程设计的题目统一标准化了，传动方案也已经给定，目的是让学生熟悉课程设计的一般方法，掌握应该掌握的知识点，并对机械设计的理论课的知识加以巩固，并不要求他们创新设计。其设计题目、初始条件和传动方案如下：设计题目：带式运输机的传动装置；初始条件：带式运输机可运送谷物、型砂、碎矿石、煤等。两班制工作，连续单向转动，有轻微振动，输送带的速度允许误差为±5%，使用期限为10年。卷筒与输送带间传动效率96%，减速器批量生产。要求学生每人按学号顺序依次选一组数据进行设计计算。

（二）指导方法改革

在课程设计之前，负责人对指导机械设计课程设计的老师集中在一起开个小会，对学生必须掌握的知识点、知识群、关键内容都明确要求，要求指导老师每天的上午和下午至少在教室两个小时，这样学生有问题就能及时找到老师解决问题。还有学生课程设计进行到第一阶段，尤其是课程设计的设计计算初步完成时候，要求指导老师对学生的计算数据进行初步的检查，并要在草稿本上签字，才可进行下一阶段的工作。这样就避免后面学生在画草图时候发现错误，又要反过来重新计算浪费大量的时间，并且可以避免了个别学生抄袭的现象。

（三）进度安排改革

以前兼职老师指导课程设计时候，一次把课程设计要求完成的内容一个半天讲完，这样内容太多，学生根本记不清楚。我们根据三本学生的特点，将机械设计课程设计分为六个阶段。每个阶段集中讲解一次，学生按进度要求完成该完成的任务。第一阶段，主要是动员和设计计算。学生在这一阶段应该完成的内容包括：选择电动机；计算总传动比和分配传动比；传动装置的运动和动力参数计算；传动件计算；初算轴的最细处直径；选择联轴器（型号、孔径、孔长等）；初选滚动轴承及其相关参数，轴承盖是否干涉等。要求学生按上述步骤严格进行，不要颠倒。第二阶段是草图绘制。设计计算完毕后，我们会带学生到实验室做一个减速器拆装实验，主要是对减速器有个感性的认识。然后在集中讲解，其内容包括：减速器的结构；减速器的；设计装配图的准备；减速器铸造箱体的结构尺寸；减速器装配草图设计；轴和键的强度校核，滚动轴承的寿命计算。第三阶段是正式绘制装配图，在完成减速器装配草图后，校核轴、键强度及滚动轴承寿命无任何问题时，在此基础上继续完成装配图。要求注意两个方面的设计：轴系零件的结构设计；减速器箱体及附件的结构设计。第四阶段是装配图的检查。给学生主要讲解的内容包括：检查装配草图；标注主要尺寸与配合；编写减速器的技术特性；编写技术要求；零件编号；编制零件明细表及标题栏。第五阶段是零件图的绘制。零件工作图是零件制造、检验和制定工艺规程的技术文件，应包括图形、尺寸及其极限偏差、表面粗糙度、形位公差、技术要求等。零件图从装配图上测绘下来，形状应与装配图一致。第六阶段是编写说明书。说明书的编写我们也把格式基本给学生，学生按照步骤把草稿整理成册就可以了。机械设计课程设计总共安排了三周的时间，周末时间不计，具体的进度安排我们设计了一个表。（四）考核方法进行改革课程设计结束后，我们会现场答辩，在答辩时候，会先给个预成绩，这个成绩非常重要，因为通过答辩，可以看出学生对课程设计掌握的情况，是否有抄袭，一问就基本可以得到答案。最后结合学生交上来的课程设计说明书、装配图、零件图给每个学生单独评定优、良、中、及格和不及格的成绩等级。

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作者简介：闫存富（1972-），男，河南安阳人，黄河科技学院工学院，副教授，工程师；孔令云（1966-），男，河南安阳人，黄河科技学院工学院，教授。（河南 郑州 450063）

基金项目：本文系郑州市重点实验室建设项目（项目编号：121PYEZX179）、郑州地方高校新世纪教育教学改革及人才培养工程（项目编号：ZZJG-C6022）、河南省重点学科建设（项目编号：豫教高[2012]186号）的研究成果。

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）02-0125-02

机械设计基础课程是高等学校机械类专业学生的一门很重要的专业基础课，其课程设计是在学生机械设计基础课程结束之后，进行的一项综合性课程设计，是机械类专业学生一个重要的实践教学环节。

课程设计是使学生根据老师给定的题目和要求，通过自己查阅相关资料，进行结构设计、理论计算、绘制相关图纸并最后写出设计说明书。以培养学生机械设计能力、独立运用所学知识分析和解决工程实际问题的能力，提高基本技能为目的。在课程设计中，不仅要使学生得到基本技能的训练，还需提高他们的工程设计及创新设计能力，为后续课程的学习、毕业设计及毕业后从事科学研究奠定基础。

一、当前课程设计中存在的问题及原因

结合教学经验，总结当前机械设计基础课程设计教学中主要存在的几方面问题。

1.学生先修课程基础较差，课程设计质量得不到保证

在课程设计中，要涉及到工程力学、工程制图、互换性与技术测量及机械原理等先修课程的知识，由于这些课程学习时是分开单独学习的，在设计中则需要综合应用，此时问题就会暴露出来了。该方面问题在图纸上表现特别突出，主要表现为制图时不知道先画中心线、标题栏位置不对、图中箭头画法和一些零件的简化画法错误等，其他如正确标注装配图和零件图中的尺寸公差和位置公差错误，图上的技术要求临时凑上一些内容等问题；工程力学方面的问题主要表现为不能很好地应用工程力学知识去对轴、轴承及其他零件进行强度校核，有些学生在设计计算时不知道什么是截面法等；机械原理方面则主要表现为对有些常用机构的特点不清楚，如有的学生在设计时将蜗轮设计为主动件去带动蜗杆转动，根本就不知道蜗轮蜗杆传动具有自锁性。另外说明书书写不规范，有些图、表和相关符号标注不符合相关规定等问题也是很常见的现象。

上述问题常见的原因主要是学生先修课基础知识掌握较差。学生反映说是在学习时有些知识点老师没有讲或没有重点讲，再去问老师，老师则说课时太少，没时间讲，此类问题就需要指导老师在设计前给学生补充讲解一下。

2.学生在课程设计过程中缺少思考，盲目照抄现象严重

目前我校“机械设计课程设计”课题都采用减速器作为设计题目。指导老师给出已知数据，由学生完成拟定传动方案、选择电动机、计算相关参数、设计主要零件、绘制装配图和主要零件图及编写设计说明书。课程设计的题目单一，设计过程大同小异。虽然在课程设计结束时，大部分学生都能完成设计任务，但学生大多是机械式的模仿设计，缺乏主动思考。加上多数学校都是将课程设计集中安排在2～3周内完成，学生又是初次接触设计，没有经验，在时间安排上不重视，到后面真正去做时才发现很多问题。如果老师又催得紧，这时候有些学生就会去拷贝、复制别人的东西。有些学生还会有选择地作一些轻微改动，而有些学生则干脆完全照搬过来，只改纸上的姓名、学号，其他数据计算和结构设计都相同，抄袭现象特别严重。

3.学生对课程设计不重视，学习态度不够端正

笔者在教学过程中发现，大部分学生都能完成工作任务，但是有一部分学生根本就不重视课程设计。他们认为反正自己将来不从事这个专业，所以就没必要下功夫去做，只把课程设计看成是一次大作业。而且由于学生是初次接触这种设计型任务，在刚开始设计时，往往不知如何入手，时间安排上很松散，效率不高。而等学生慢慢入门以后，时间已经所剩无几，以至于在最后几天加班加点，随便抄袭别人或一些书中的现有设计来应付交差。有些老师把关不严，使得这种现象更为严重，这种做法就会影响到下一届的学生，造成恶性循环。

4.课程设计学生多，指导教师偏少，影响课程设计质量

随着招生规模的增大，学生人数比以前增加了许多。而在设计过程中负责指导的专业课教师有限，经常是一名教师指导一个班或两个班的学生，教师在指导课程设计时很难照顾到每一个学生。教师在设计时也就很难发现学生存在的问题，直到课程设计结束，交图纸和说明书时才发现问题。而有的学生在设计过程中不懂装懂，老师不催，他们也懒得做，直到最后老师催缴课程设计时，才匆匆整理一下，凑出一个设计交上来。这样的课程设计，其质量可想而知，学生的综合设计能力很难得到提高，课程设计的目的也就难以实现。

二、课程设计教学改进措施

针对课程设计中存在的上述问题，在课程设计教学中提出如下改进措施：

1.加强与前修课任课教师沟通，夯实基础，保证课程设计质量

通过与前修课的任课教师进行沟通，将课程设计中发现的专业课问题适当提出来，在上课时作为重点来讲，提前为课程设计奠定一个扎实的基础；在课程设计开始前要将设计过程中容易出错的部分给学生提前强调一下，将错误消除在萌芽状态；在课程设计过程中教师要勤于检查学生的进度和质量，发现问题及时提出，督促学生改正。

2.课程设计题目多样化，杜绝抄袭现象

数十年来，课程设计的选题大同小异，都以减速器或皮带机为设计题目，每届学生都重复同样的设计内容，会影响教师的创新精神。而有的学校在制图课的测绘练习时也选择减速器，使得课程设计的题目过于重复。所以指导老师最好能深入现场发掘新的题目，给学生提供多个题目，尽量避免设计题目的重复，从源头上杜绝抄袭。

3.加强师资培训，提高指导老师专业水平

课程设计实际上是学生第一次独立的将所学理论知识应用到实际中的一次演练，在此之前学生对实际工程设计了解很少，作为指导老师自身应该具有较高的设计水平和一定的设计经验，这样在给学生指导时才能直奔主题，使学生少走弯路。而现实中由于近几年学校扩招，有工作经验的老师相对较少，所以有些学校就只有让一些刚出校门的毕业生去带学生的课程设计。而这些教师自己就对实践设计知之甚少，只有跟着前辈们“依葫芦画瓢”，可以想象这样的老师能带出什么样的课程设计效果。即便是凑合着带着学生做出来了，课程设计的质量又如何得到保证。

4.严格设计进度，保证设计质量

另外机械设计课程设计是一项较复杂的工作，包括大量的计算、设计、绘图及编写说明书等，需要查阅有关设计手册和资料，并综合运用多学科的知识。设计进度过快，在设计过程中就会缺乏深入细致的研究工作，出现不求甚解的现象，难以保证设计质量；若设计进度过慢，就会出现前松后紧现象，到后期会出现抄袭现象，同样也无法保证课程设计质量。所以应由教师提出一个设计进度计划，明确设计过程中各阶段应完成的内容，要求学生基本上按着该进度计划进行设计。

5.端正学生学习态度，改进考核方式

那些认为反正自己将来不从事这个专业，所以就没必要下功夫去做，不重视课程设计的学生，可以给他们解释课程设计不仅仅是让他们完成一次设计任务，根本目的是培养学生对所学知识的综合应用能力、创新能力和独立做事的能力；同时通过独立完成课程设计，可以培养学生独挡一面的能力，为学生的将来奠定基础。由此提醒学生，那种将课程设计仅仅看成是一次大作业的看法是极端错误的。

由于各个学校的具体情况不一样，当前各个学校采取的考核方式也不完全一样。大部分学校采用指导老师一人说了算的考核方式，而有些老师平时又对各个环节把关不严，在最后验收时又没有详细审查设计内容就匆忙给个成绩了事。这样致使比较努力的学生得不到好成绩，而有些完全照抄过来的学生却能得到好的成绩，造成部分学生存在侥幸心理，认为即使不认真做最后也能合格。所以笔者建议对课程设计的考核采用分段给分制，即可将总成绩分为平时成绩、成果的质量和答辩成绩三部分。其中平时成绩包括平时的考勤及设计过程中与设计的计划进度的符合程度，成果的质量包括设计说明书和绘图，答辩成绩即最后由答辩评委给出的成绩。

三、结束语

机械设计课程设计作为机械类专业学生的重要实践教学环节之一，具有承上启下的作用，无论机械设计课程设计采用何种方法和手段，但目标是统一的。学生先修课程基础差、在课程设计中缺少思考、对课程设计不重视、参与课程设计的学生多、指导教师偏少等是影响课程设计质量的主要因素。采用提高先修课程的上课质量、课程设计题目多样化、提高指导老师专业水平、严格设计进度、端正学生学习态度及改变传统的考核方式等措施能有效提高教学质量。

参考文献：

[1]易传佩.机械设计课程设计融人课堂教学的探索[J].职业技术教育，2007，（14）：20-22.

[2]高路，陈民弟.《机械设计基础》课程设计改革与实践[J].吉林化工学院学报，2011，（2）：38-39.

[3]郝秀红，邱雪松，王琼，等.机械设计课程设计教学改革初探[J].教学研究，2011，（5）：51-54.

[4]尹延军.机械设计基础课程设计教学存在问题与改革措施[J].中国教育技术装备，2011，（34）：107-108.

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中图分类号：G642.4 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）06（a）-0235-02

《机械设计》是机械类专业学生一门重要的专业基础课，随之三周的课程设计是一次综合性与实践性相结合的重要的教学环节。通过课程设计不仅可以提高学生综合应用所学知识提出问题分析问题解决问题的能力，还可以加强学生的技能训练，因此激发学生喜欢课程设计的兴趣提高设计积极性，乐作《机械设计》课程设计，对于搞好课程设计非常重要。

《机械设计》课程设计一般以传统的减速器为设计题目，它涵盖了《机械设计》课程的大部分内容。主要包括：（1）传动部分有带传动（或链传动）、齿轮传动（或蜗杆传动））；（2）轴系零部件有轴、轴承、联轴器等；（3）连接部分有螺纹连接、键（或花键）连接、销连接等；另外还有箱体等辅助零件的设计，有很强的综合性，是比较好的选择。设计中用到的知识涉及《制图基础》、《制图基础应用》、《理论力学》、《材料力学》、《机械原理》、《机械设计》、《互换性与技术测量》等多门课程，也是对前面所学知识的一次综合应用。为了充分调动学生的设计积极性，让他们乐作《机械设计》课程设计，本论文从方案选择、技术设计说明书以及成绩评定四方面对课程设计的指导进行了详细的介绍[1-3]。

1 方案选择

在授课的过程中，布置课程设计的内容，促使学生在学习过程中自觉地重视设计用到的知识。为了激发学生的学习积极性和自觉性，建议学生利用学校已建设好的在线学习系统，提前了解课程设计的目的、任务、要求、设计条件及设计的顺序过程。在学完机械传动部分，把每个同学的设计条件和设计数据下发下去，利于他们提前开始设计计算。为了培养同学们的团结协作能力，5～6位同学设计一类题目，避免有些同学投机取巧，每人的数据都不相同。这样同学们既不会觉得束手无策，又有一定的自由和约束。要求选用一级远距离传递，两级齿轮传动组成的三级减速传动来满足已知运动条件的执行构件。于是，从原动机的选型、联轴器的选型、远距离传递类型的选择、齿轮传动的选择，可汇总出很多种方案。仅仅两级齿轮传动组成的减速器类型就有齿轮减速器、蜗杆减速器和行星减速器等类型。齿轮减速器中两齿轮对又可以设计成直齿轮、斜齿轮或锥齿轮，另外还可以有软齿面和硬齿面之分，齿轮是否变位传动等等，布置形式也有展开式、分流式或同轴式的不同。指导学生正确处理借鉴和创新的关系，相互交流学习，比较各种方案优缺点，从经济性、可靠性方面考虑择优选择。同学们通过网上的在线学习系统对课程设计有了初步了解，然后再通过交流学习，提出并最终选定适合的方案，同时明白任何一个问题的解决总是会有很多种方法，知识越多，解决的方案越多。明白知识的重要性，从而学习热情会更高，乐作课程设计。

2 技术设计

技术设计阶段的主要工作是确定各部件的外形及其基本尺寸，包括各部件之间的连接，并绘制出装配图和零件图。

首先是按照给定的材料，确定执行构件的功率和转速；然后按照三级减速中每级减速允许的传动比和效率回推选择合适的原动机；再确定出总传动比和分配各级传动比；再进行详细设计并确定出实际各级的运动及动力参数，并汇总结果。为减少学生走弯路，对于可能遇到的问题加以提示，并分阶段进行指导，及时发现问题解决问题，为后一阶段的设计打下良好的基础。在指导中不断的提出问题，引导他们思考。例如：如果给定两人同样的数据最终要求他们交出不一样的设计结果该怎么办？如果是两人来设计一个方案如何最快速度拿出设计结果？鼓励他们提出问题，并找出尽可能多的可行的解决方法，在设计过程中得到快乐并提高设计的兴趣。

通过授课过程中的多媒体课件提前介绍减速器的作用、外形、结构以及运动传递过程，然后组织学生进实验室，动手拆装减速器，熟悉减速器结构，并通过查阅资料熟悉加工、制造、装配等方面的相关知识，使学生对减速器有一个直观、感性的认识，然后开始具体设计。

2.1 机器的运动学设计

根据确定好的结构方案，选择原动件的参数（功率、转速等），然后做运动学设计。选择原动机时，要考虑实际的工作情况和经济性，电动机是最常用的原动机。选用已经标准化的电动机时，要考虑其工作载荷（包括大小、特性和变化情况）、工作要求（包括转速的大小、是否调速、是否反转、反转的频繁程度等）、工作环境（是否高温、潮湿、易燃易爆、尘土等）、安装要求、尺寸大小、重量等。要考虑其经济性，同时还要考虑其外廓尺寸和总传动装置的尺寸，一般是在考虑总结构尽可能紧凑的前提下初步分配传动比，然后确定各运动构件的运动参数（速度、加速度、功率等）。

2.2 机器的动力学设计

结合各部分的结构和运动参数，初步计算各部件上所承受的载荷。由于零部件材料、尺寸尚未完全确定，不能精确验证是否合格。

2.3 主要零部件的工作能力设计

首先根据传动的特点，确定传动的顺序；然后按照初步分配的传动比设计前两级传动，并计算出实际传动比；再将总传动比除以这两级的实际传动比，用求出的数值设计第三级传动；实际传动比，求出各级轴的实际转速和功率，列表以备进行轴的设计。设计高速轴时应注意比较安装齿轮处的轴径和齿轮齿根圆的大小，是否用齿轮轴，如果是齿轮轴，则轴的材料和齿轮的材料必须一致。还要考虑轴的伸出端直径和长度，要和安装的带轮毂孔直径或电动机处的联轴器的毂孔直径要一致。低速轴是否会和中间轴的齿轮齿顶发生干涉，安装带轮（或链轮）的轴线应和电动机、减速器的轴线高度相一致。设计轴的同时，选择适合的联轴器、轴承、键等标准件。主要零部件设计完成后，用类比法确定其他零部件尺寸。在设计过程中需要很好地协调各零件的结构和尺寸，全面考虑他们的结构工艺性，对所有零部件的外形和尺寸进行结构化设计。在这一阶段设计之初，指导老师先把往年出现的频率多的问题讲解清楚，提醒同学们重视，尽量避免设计过程中再出现类似问题。像轴上零件的定位、轴承的、配置方式等都需要考虑清楚。这些工作如果在上课过程中进行，设计周就可以有比较充足的时间绘制图形。

2.4 装配图的绘制

绘制装配图是整个设计过程中最重要的环节。为了布局合理，绘制装配图前必须确定装配图总体尺寸（总长、总宽和总高），然后根据图纸的幅面选用合适的比例尺。指导老师提前强调合理布局的必要性，指导他们查阅资料，熟悉装配图上面应包括的内容：一组全面反映各零部件装配关系的图、总体尺寸和装配尺寸、技术要求、标题栏和明细表等。允许同学们用他们熟悉的三维造型软件构件三维模型，对自己的设计有一个直观认识，然后用CAD软件绘制装配图草图。为提高他们的手工绘图能力，统一要求上交手工绘制装配图和主要的零件图。在同学们绘制装配图的过程中，指导老师多去设计教室指导，把共性错误在黑板前讲解后，再由他们自己找错误，然后几人相互找错误，最后指导老师组织一组组的同学围成一圈，针对某位同学绘制的图形一起找问题。同学们在不断改正错误的过程中巩固所学知识，逐渐喜欢上设计。

2.5 主要零件的校核

装配图绘制完成后，所有的零部件的具体尺寸完全确定。这时要对主要零部件（轴承、键等）进行强度校核，验证其是否符合要求。对于外形复杂的零件，一般还要进行精确的强度校核。根据校核的结果，反复的修改零件的结构和尺寸，直到符合要求为止，装配图要做相应修改。然后根据设计最后结果，绘制非标准件的零件图。

随着课程设计步步深入，同学们之间的协作能力得到提高，知识运用能力得到增强，设计能力绘图能力都得到提升，自然学生的设计兴趣也会越来越浓，越来越乐作课程设计。

3 设计说明书

一份完整的设计，必须有条理清晰的设计说明书。通过说明书说明设计任务、设计目的、设计过程、设计结果以及设计中的所参考的资料。由于设计过程中的设计数据往往会有调整和修改，所以，设计说明书通常是设计的最后一个总结的环节，要求说明书按照统一格式书写，字体认真格式规范内容全面，说明建立一个好习惯的重要性，训练学生按要求书写。

4 成绩评定

在设计过程中，公开设计成绩的考核办法是同时注重过程和结果的综合考虑多方面的因素：在全部完成设计工作量的前提下，看设计说明书中计算过程是否正确，计算结果是否与图纸零件尺寸相符，图形绘制、尺寸标注等是否有错误，图面是否整洁，布局是否合理，书写是否认真规范完整，在设计中态度是否认真等，给定一定的条件约束他们。在指导中，随时和他们交流。通过交流看他们的设计主动性、积极性和应用所学知识解决问题的能力，随时对每个学生的完成情况给予评定，及时发现问题解决问题，并及时总结，以便他们在今后的设计中扬长避短，不断提高。

5 结语

机械设计课程设计是机械类专业重要的一次实践教学，对学生后续的设计和以后的工作具有重要意义。培养他们通过设计过程中的进步和设计能力的提高得到快乐，乐在设计过程中。

参考文献

[1] 张建中.机械设计基础课程设计[M]，中国矿业大学出版社，2003.

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1.概述

课程设计是非常重要的教学实践环节，通过课程设计的锻炼，学生可以综合运用专业课知识。通过课程设计培养学生机械综合设计能力、创新能力和工程意识，是启迪学生创新思维、开发学生创新潜能的重要手段，并为以后专业课程设计和毕业设计奠定基础，在教学计划中具有承上启下的作用[1]。

根据学校机械专业的培养方案，可将专业课课程设计分为机械类课程设计和电类课程设计，机械类包括：机械原理课程设计，机械设计课程设计，夹具设计课程设计等；电类的包括：PLC原理与应用课程设计，控制工程基础课程设计等。然而，对于机械类课程设计来讲，主要是对机构的原理设计、结构设计和工艺卡片设计等。然而不管是哪一个机械类的课程设计，都离不开三维模型的建立。本文主要针对机械类课程设计中的三维软件的应用做探讨和研究。

2.目前课程设计中存在的问题

目前几个机械类课程设计都还是在采用传统手工绘图或者二维CAD绘图的方式进行设计[2]，老师在前期讲解的时候，也是用一些已经做好的设计的动画和基本原理讲解的方式给学生讲解。具体问题如下：

（1）《机械原理课程设计》基本都是采用手工原理图的形式进行设计，学生从手册或课本中了解每种机构的工作原理，然后根据老师布置的课题要求进行原理设计，通过手工绘图方式，绘出机构原理图。

（2）对于《机械设计课程设计》来讲，我们的题目还是使用传统课题，设计一级或者二级减速器。设计步骤基本跟传统设计步骤一样，学生先观察实际减速器模型的结构，然后进行拆装，详细了解减速器的结构。在了解了减速器结构后，学生再一步步进行轴的设计、齿轮设计、轴肩、箱体等零件的设计。这种设计步骤看似非常合理，但是学生是观察成品减速器，很难理解每个零件在整个产品中的作用。如果能将减速器是如何设计出来的，让学生直接参与设计过程中，学生就会更有兴趣，理解更容易。

（3）《机械设计课程设计》是已知产品的结构，然后进行设计，然而《夹具设计课程设计》只知道功能和设计要求，需要学生将所学《夹具设计》知识进行综合运用，设计一套完整的夹具。传统设计步骤是学生通过实习，参观实际的夹具结构，然后老师给出跟参观相似的课题，学生进行设计。在设计过程中，主要采用手工或者二维CAD软件进行结构设计。

以上几种设计都采用二维设计，学生直观上不便于掌握和理解。而且二维设计的后期修改工作非常繁琐。

3.三维软件Solidworks在课程设计中的应用

（1）三维造型技术的优点

三维设计是新一代数字化、虚拟化、智能化设计平台的基础。它是建立在平面和二维设计的基础上，让设计目标更立体化、更形象化的一种新兴设计方法。三维CAD系统有较好的造型工具，能应用“自顶向下”和“自底向上”等设计方法，实现装配等复杂设计的难度远比用二维图形系统增加得快。

（2）三维软件Solidworks在课程设计中的应用实例

为了适应现代工业4.0人才培养需要，学生应该首先能使用现代化技术手段进行产品设计，然后具备能出一套标准的符合机械设计规范的工程图的能力。学生需要掌握至少一款三维软件的使用，并能熟练使用三维软件进行产品设计和出工程图。然而，将三维软件应用于课程设计中，一方面使学生充分理解所做课题的具体情况，另一方面学生的三维设计过程是对软件使用的锻炼。

2014年在修订机械设计制造及自动化培养方案中，考虑到三维软件在机械专业课中的重要地位，将三维软件课程设置在第三学期，也就是在所有课程设计开设之前就已经开设了三维软件课程。

下面以Solidworks软件在《夹具设计课程设计》中的使用为例，在基本确定定位元件和夹紧机构以后，结构设计步骤如下：

（1）夹具的三维结构设计

夹具由定位元件、夹紧机构和夹具体等一些辅助元件组成。Solidworks在装配体设计中有一种自上而下的设计方法，这种方法可以在设计过程中，一边设计一边建模。只需要画好第一个基础零件，其他零件可以根据需要直接在装配体中建模，可以非常方便地确定设计的零件的位置和大小。本实例就是采用这种自上而下的方式进行装配体的设计。现将拨叉零件钻孔专用夹具体三维结构设计出来，然后设计心轴并将被加工零件拨叉装配进来，依此方法，将需要的零件都一一设计出来，最后成为一个完整的夹具。

老师在讲解完理论知识以后，再以一个实例为例，一边设计一边绘图，这样学生对整个设计步骤就非常清楚，也容易理解。

（2）由三维结构图出工程图

对于机械专业学生来讲，出一套标准的工程图是最基本的要求。很多学生做设计时更重视方案设计，不重视出图。而且课程设计老师进行课程设计指导时，主要对学生的设计方案进行指导。然而，课程设计一方面是对专业课知识的综合运用，设计正确的方案，另一方面是对学生出图能力的加强和锻炼。

三维Solidworks软件具备零件和装配体出工程图的功能，学生可以利用Solidworks软件进行三维结构设计，在结构设计方案最终确定以后，先用Solidworks软件输出工程图，再到CAD中进行修改。

4.总结和展望

课程设计是使学生具备综合运用专业知识能力，学生通过课程设计，了解实际产品的设计过程，达到理论联系实际的效果。

参考文献：

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1基于CDIO工程教育模式的机制专业教学改革与创新实践措施

1.1探索机械设计制造及其自动化专业

“产教融合、校企合作”学生实践能力和创新能力教学改革方式对课程实验、课程设计、行业见习与企业实习、毕业设计和课外实践活动等实践教学环节进行系统研究，探索出其各自有效的改革途径，如何通过引入企业案例，或者进入企业实际工作岗位进行培养，提高学生实践能力和创新能力，使学生成为具有行业知识基础和创新能力的高级工程技术人才。

1.2面向行业重构和优化机制专业课程体系结构

机械行业涵盖范围比较广，不同的企业需求人才能力不同，如何在不同企业的人才需求中归纳出共性的人才培养目标，既保证人才培养的共性，又具备不同企业的人才个性能力。基于CDIO工程教育理念，立足于“中国制造2025”对机械设计制造及其自动化专业人才培养的跨学科、综合化等新要求，在机械制造类专业课程教学中要既追求学科知识的广博性，又注重专业技能的精深程度，[3]把传统的以基础理论知识为导向的课程结构转型为以学科综合应用能力发展为主的课程结构，构建完整的理论加实践的机械制造课程体系结构，同时通过课程整合形成跨学科的课程群，使之与“中国制造2025”战略实施过程中的经济转型和产业升级的需求相匹配。一方面，通过广泛地调研相关企业在“中国制造2025”的新形势下对于机械设计制造及其自动化专业毕业生知识和能力的需求，并立足于实际生产过程，根据行业企业所需的知识和技能适当调整课程内容，使培养的学生更好地满足社会经济发展的需要。另一方面，专业教师要密切关注制造行业特别是量大面广的核心制造业中的新技术、新工艺，并将这些内容及时引入到机械制造课程教学中来，使教学内容紧扣行业发展趋势，让学生紧跟本专业先进技术的发展形势。

1.3依据CDIO工程教育模式的理念，构建与培养目标相适应的实践教学体系

根据机械设计制造及其自动化专业的特点，实践教学体系包含课程实验、课程设计、金工实习、各类实训、顶岗实习、毕业综合训练、职业资格培训以及学科竞赛等多个方面。同时考虑“阶段性与系统性相结合，理论与实践相结合”的原则，又可以将机械设计制造及其自动化专业实践教学体系分为三个模块，分别为基本技能模块、专业技能模块、实践与创新能力模块。基本技能模块包括基础实验、专业实验、综合性实验；专业技能模块包括认识实习、生产实习、顶岗实习、毕业实习、金工实习、课程设计及毕业综合设计；实践与创新能力模块包括社会调查、专业技能训练及认证、创新性实验、参与教师科学研究项目、参加教育行政主管部门和行业主办的各类学科竞赛、“互联网+”大赛以及大学生挑战杯竞赛。[4]

2实施过程